建筑外墙质感隔热涂料的研制及能耗模拟

摘要

建筑能耗约占社会总能耗的1/3，其中空调能耗约为2/3，为降低建筑能耗可通过提高室内设备的能效比和围护结构隔热保温性能两方面来实现。本文研制了一种质感隔热涂料，不但具有良好的装饰效果还具有隔热功能，涂刷在建筑外墙上可有效降低外墙表面及室内的温度。①与传统的薄型隔热涂料相比，质感隔热涂料装饰效果良好，外观具有砂粒堆积的凹凸质感；②质感涂料的弹性模量、热膨胀系数与砂浆接近；③与普通质感涂料相比，质感隔热涂料则具有隔热保温性能。
　　本文通过对质感涂料基础配方进行研究，确定了涂料各组成成分之间的最优掺量与配比，并采用自制的平衡温差模拟试验测试方法对涂料的隔热性能进行研究。最后，通过等效涂料热阻的计算及软件能耗模拟的方法验证隔热涂料的节能效果。
　　实验结果表明：在基础配方研究中，以硅丙乳液TD661作为涂料成膜物质耐水、耐沾污性最好；基料与骨料比值为1:4，石英砂级配为第②组（10％的30目石英砂，30%的60目石英砂，60%的80目石英砂）时，涂料的拉伸粘接强度和装饰效果最佳；成膜助剂TEXANOL最佳添加量为0.8%、分散剂SN5040最佳添加量为0.2%；0.25%的羟乙基纤维素醚10万和0.15%的ASE60增稠剂搭配使用，涂料贮存稳定性最好；0.2%F111和0.2%NXZ消泡剂搭配使用，涂膜不产生缩边、缩孔现象。
　　隔热性能研究中，隔热效果较好的功能材料有：S15型空心玻璃微球，最佳添加量为6%，可使绝对温升降低6.2℃；VS5500型空心玻璃微球，最佳添加量为8%，可使绝对温升降低6.6℃；1250目远红外陶瓷粉，最佳添加量为8%，可使绝对温升降低3.6℃；复配掺入8%的 VS5500型空心玻璃微球和4%的1250目远红外陶瓷粉隔热效果最优，可使绝对温升降低8.3℃；采用冷颜料调色比采用普通色浆调色对质感涂料隔热性能更有利。
　　根据隔热涂料等效热阻公式计算得出，重庆地区隔热涂料等效热阻值在0.1~0.28m2·K/W之间。通过计算所得等效热阻值，可反算出外墙使用隔热涂料后的传热系数修正系数为0.85。对重庆市典型高层建筑进行能耗模拟发现，使用隔热涂料后，建筑夏季空调耗电量明显减少，同时可适当减薄外墙保温材料使用厚度。

目录

封面

中文摘要

英文摘要

目录

1 绪 论

1.1 课题背景

1.2 隔热涂料的分类及原理

1.3 隔热涂料的研究现状及发展趋势

1.4 发展与研究中存在的问题

1.5 本课题研究的目的及主要内容

2 原材料、设备及试验方法

2.1 试验原材料

2.2 试验的仪器设备

2.3 试验方法

3 质感涂料基础配方的研究

3.1 乳液对质感涂料性能的影响

3.2 骨料的种类与掺量对质感涂料性能的影响

3.3 助剂对质感涂料性能的影响

3.4 质感涂料的最佳配方和基本性能检测

3.5 本章小结

4 质感涂料隔热性能的研究

4.1 隔热功能材料对质感涂料隔热性能的影响

4.2 功能材料复配对质感涂料隔热性能的影响

4.3 彩色质感涂料隔热性能的研究

4.4 质感隔热涂料基本性能检测

4.5 本章小结

5 隔热涂料等效热阻的计算及能耗模拟分析

5.1 隔热涂料的等效热阻计算

5.2 外墙传热系数修正系数值

5.3 计算机能耗模拟分析

5.4 本章小结

6 结 论

致谢

参考文献